pOH är ett mått på förekomsten av hydroxidjoner (OH−) i en lösning. pOH kan sägas vara ett mått på basiskhet, i jämförelse till pH som är ett mått på surhet.
När används pOH?
pOH används för att beskriva en koncentration av hydroxidjoner i en lösning. Ju lägre pOH är, desto mer basisk är lösningen, En hög koncentration av hydroxidjoner i en lösning ger alltså ett lågt pOH.
Det finns ett samband mellan koncentrationen av hydroxidjoner och vätejoner i en vattenlösning. Om vi har en känd koncentration hydroxidjoner kan vi beräkna koncentrationen av vätejoner. I förlängningen betyder det att om vi kan beräkna pOH kan vi beräkna pH. Mer om detta i artikeln om vattnets protolyskonstant.
Hur beräknar man pOH?
pOH beräknas med följande formel:
\( \mathrm{pOH = -\lg \left(\frac{[OH^-]}{mol/dm^3}\right)}\)
Formellt fel skriver man dock oftast formeln på detta vis (man ignorerar enheterna):
\( \mathrm{pOH = -\lg ([OH^-])}\)
Hur beräknar man pH om man känner till pOH?
Vattnets protolyskonstant kan användas för att knyta ihop pH och pOH.
\( \mathrm{pH + pOH = pK_w}\)
pKw = 14 vid 25°C
\( \mathrm{pH + pOH = 14}\)
Vi går igenom varför detta fungerar i artikeln om vattnets protolyskonstant.
Hur beräknar man [OH−] om man känner till pOH?
Detta fungerar på samma sätt som med koncentrationen av vätejoner och pH, fast med koncentrationen hydroxidjoner och pOH istället:
\( \mathrm{[OH^-] = 10^{-pOH} \; mol/dm^3}\) vilken ofta skrivs som: \( \mathrm{[OH^-] = 10^{-pOH}}\)
Viktiga formler
\( \mathrm{pOH = -\lg \left(\frac{[OH^-]}{mol/dm^3}\right)}\) vilken ofta skrivs som: \( \mathrm{pOH = -\lg ([OH^-])}\)
\( \mathrm{[OH^-] = 10^{-pOH} \; mol/dm^3}\) vilken ofta skrivs som: \( \mathrm{[OH^-] = 10^{-pOH}}\)
\( \mathrm{pH + pOH = pK_w}\) vilket vid 25°C är: \( \mathrm{pH + pOH = 14}\)
Övningsuppgifter
a) Beräkna pOH i en lösning där koncentrationen av hydroxidjoner är 2,0 · 10−5 M.
b) För samma lösning, vad är pH om temperaturen kan förutsättas vara 25 grader?
Vi använder oss av formeln:
\( \mathrm{pOH = -\lg ([OH^-])}\)
\( \mathrm{pOH = -\lg (2 \cdot 10^{-5})} = 4,698… \approx 4,7\)
pOH i lösningen är 4,7.
Vi kan använda vattnets protolyskonstant som är 14 vid 25 grader.
\( \mathrm{pH + pOH = 14}\)
\( \mathrm{pH = 14 – pOH}\)
\( \mathrm{pH = 14 – 4,7 = 9,3}\)
a) Beräkna pOH för en lösning där pH är 12. Förutsätt att vattnet är 25 grader varmt.
b) Beräkna [OH−] i lösningen.
Vi använder sambandet att \( \mathrm{pH + pOH = 14}\) vid 25 grader.
\( \mathrm{pOH = 14 – pH = 14 – 12 = 2}\)
\( \mathrm{pOH = 14 – 12 = 2}\)
pOH i lösningen är 2.
Vi använder formeln:
\( \mathrm{[OH^-] = 10^{-pOH}}\)
\( \mathrm{[OH^-] = 10^{-2} = 0,01 M }\)
Koncentrationen hydroxidjoner i lösningen är 0,01 mol/dm3.
Förklara mycket kortfattat sambandet mellan [H+] och [OH−] utan att använda formler eller siffror. Nämn också kortfattat hur temperatur påverkar sambandet.
Ett svar med full poäng hade innehållt följande delar:
- Vätejoner (H+) och hydroxidjoner (OH−) är i kemisk jämvikt genom att de reagerar med varandra och bildar vatten.
- Samma sak sker åt andra hållet, genom att vatten spontant delas upp i och H+ och OH− (egentligen H3O+ och OH–).
- Beroende på temperatur så påverkas jämviktsläget genom att vattnets protolyskonstant förändras.
Du löser 5,00 g natriumhydroxid (NaOH) i 1,50 liter vatten. Du kan inte experimentellt mäta pH. Du kan förutsätta att temperaturen är ca 25 grader, och att natriumhydroxiden har löst sig fullständigt. Ett periodiskt system finns här.
Beräkna pH i lösningen. Redovisa varje beräkning.
Beräkna först substansmängden natriumhydroxid som tillsats lösningen.
Hur stor är koncentrationen av hydroxidjoner i lösningen?
Vattnets protolyskonstant kan användas för att översätta pOH till pH.
pH = 12,9
Känd data:
m(NaOH) = 5,00 g
V = 1,50 dm3
Sökt:
pH
Översiktlig lösningsväg:
- Beräkna n(NaOH)
- Beräkna n(OH−)
- Beräkna c(OH−) (dvs [OH−])
- Beräkna pOH.
- Beräkna pH via vattnets protolyskonstant.
Detaljerad lösning:
Vi börjar med att ta reda på substansmängden av NaOH vi har löst upp.
Via periodiska systemet tar vi reda på att molmassan (M) för NaOH är ca 40,00 g/mol (22,99 + 16,00 + 1,01).
\( \mathrm{n = \frac{m}{M}}\)
\( \mathrm{n_{(NaOH)} = \frac{5 g}{40,00 g/mol} = 0,125 mol}\)
Via reaktionsformeln för upplösning ser vi att molförhållandet mellan NaOH och OH− är 1:1.
\( \mathrm{NaOH \longrightarrow Na^+ + OH^-}\)
Vi vet alltså att:
\( \mathrm{n_{(OH^-)} = n_{(NaOH)} = 0,125 mol}\)
Vi bestämmer koncentrationen av OH− i lösningen:
\( \mathrm{c = \frac{n}{V}}\)
\( \mathrm{c_{OH^-} = \frac{0,125 mol}{1,5 dm^3} = 0,08333…}\)
Vi bestämmer därefter pOH i lösningen:
\( \mathrm{pOH = -\lg ([OH^-])}\)
\( \mathrm{pOH = -\lg ([0,08333]) \approx 1,079 }\)
Vi kan i och med att temperaturen är ca 25 grader använda vattnets protolyskonstant på 14 för att översätta pOH till pH:
\( \mathrm{pH + pOH = 14}\)
\( \mathrm{pH = 14 – pOH = 14 – 1,079 = 12,921 }\)
Vi avrundar till tre värdesiffror då vårt mest osäkra givna värde hade tre värdesiffror.
\( \mathrm{pH = 12,9}\)